第四章 常用电力设备及其选择.ppt

内容提要： 本章讲述电力系统中常用的一次设备，首先是电力变压器、电抗器和互感器，在介绍开关电弧的产生与灭弧方法后，重点讲述断路器、隔离开关、熔断器、负荷开关等高低压开关设备等，介绍设备的功能、结构特点、基本原理及其选择方法。 第一节 电力变压器 第二节 电流互感器和电压互感器 第三节 限流电抗器及其选择 第四节 电弧的产生与灭弧方式 第五节 矿井高压开关及其选择 第六节 母线及绝缘子选择 变压器：矿山变电所中关键的一次设备，用来将电力系统中的电能电压降低为矿山常用电压等级，分配给不同的负荷使用。 煤矿地面及井下采用的变压器按其结构不同分为普通型、矿用一般型和矿用隔爆型三种。 常用变压器产品型号字母及数字的含义 表4-1 电力变压器产品型号字母排列顺序及含义 一、普通型变压器 普通型变压器：对使用环境没有特殊要求，可以用在大多数的工矿企业变电所内。 普通型电力变压器有S7、SL7、S9、S11等系列产品。 变压器容量有R10容量系列（容量按 ≈1.26的倍数增加，IEC推荐标准）和R8容量系列（容量按 ≈1.33的倍数增加）两种，其中R10容量系列等级较密，便于选用。 普通型变压器一般采用油浸绝缘方式。 表4-2 35kV级S9型无励磁调压电力变压器技术参数表 二、矿用变压器 矿用变压器：可用于煤矿井下的变压器，分为矿用一般型和矿用隔爆型两种。 矿用变压器的产品型号字母排列含义： 表4-4 矿用变压器型号表示 （一）矿用一般型变压器 可用在煤矿井下无瓦斯爆炸危险的场所，如中央变电所、井底车场、总进风道和主要进风道等，也适用于隧道等比较潮湿的环境中，作为矿用照明或电力拖动的电源变压器。 目前使用较多的是KS9、KS11系列的低损耗矿用变压器，其外形结构如图4-3所示，表4-5为KS9、KS11系列的低损耗矿用变压器的技术参数。 图4-3 矿用一般型低损耗变压器外形图 矿用一般型变压器为油浸式，内部结构和工作原理与普通油浸变压器相同，主要区别在于外壳结构和进出线装置，与普通变压器比较在结构上有如下特点： （1）油箱坚固，机械强度高。油箱采用钢板焊制，外壳的防护等级不低于IP44。 （2）油箱顶部无油枕结构，防止与油箱连接的油管堵塞造成油箱的爆裂。在油面上部留有一定的空间，供油受热膨胀用。 （3）油箱顶部设有吊环、注油塞以及吸湿器，用于安装、注油及消除油箱内的湿气。注油塞上有通气孔，以便油受热膨胀时排除油面上部的空气。 （4）进出线采用电缆接线盒。接线盒为封闭式，分设在油箱前后两侧。高压侧设有三个接线柱；低压侧设有六个接线柱，可根据用户的需要接成星形或三角形，低压侧额定电压一般为693 V和400V。 （5）油箱内高压侧设有调节二次电压的±5%分接头。当变压器二次输出电压长期过低时，可调至－5%的分接头；反之，应调至+5%分接头。该分接头为无载调压装置，没有灭弧装置，因而必须在停电后调整。需变换分接电压时，应先断低压馈电开关，再断开上级高压配电装置电源，打开箱体接线盒盖，方可改变分接头。 （6）油箱内部的铁芯采用晶粒取向冷轧硅钢片，通常均采用全斜接缝，不冲孔结构，使变压器的空载损耗和短路损耗大大降低，节约了电能。 （7）变压器底部装有拖橇以便于移动。变压器油绝缘强度高、易于散热，但也容易燃烧引起火灾，故此类变压器为矿用一般型，只适用于通风良好的井下变电硐室，为井下低压动力设备供电。 （二）矿用隔爆干式变压器 图4-4是环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器的结构图。 干式变压器 与油浸变压器相比，没有火灾和爆炸危险，不存在变压器油的老化问题，维护检修工作量大为减少，同时附属部件简单，没有贮油柜、安全气道和油门等部件及密封问题，且体积小、质量轻。 矿用隔爆干式变压器：可用在煤矿井下有瓦斯煤尘爆炸危险环境中，主要有照明/电钻用和动力用两种。 1. KSG型矿用隔爆干式照明、电钻变压器 可用于易燃或煤矿井下有爆炸性危险的区域，可长期在温升80℃以下的条件下工作，为额定电压为127V的井下照明、信号或手持式煤电钻供电。 2. KSGB型矿用隔爆干式变压器 是移动变电站的主变压器。顶部为拱形的长方体隔爆外壳，两端设有两个独立的高、低压隔爆接线盒，下装高、低压套管供高低压进出线用，两个接线盒上均设有高低压按钮箱、急停按钮、终端元件和闭锁按钮。其具有以下特点: （1）变压器的器身安装在隔爆外壳中，铁芯和线圈都不浸在任何绝缘液体中，没有易燃性油（故称干式），比较安全，便于维